高中化学 第2章 分子结构与性质 第1节 共价键学业分层测评 新人教版选修

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。共价键(建议用时：45分钟)学业达标1下列元素之间难以形成共价键的是()ANa和ClBC和HCN和N DS和O【解析】活泼的金属元素和活泼的非金属元素之间形成离子键。难以形成共价键。【答案】A2对键的认识不正确的是()Ass 键与sp 键的对称性相同B键不属于共价键，是另一种化学键C分子中含有共价键，则至少含有一个键D含有键的化合物与只含键的化合物的化学性质不同【解析】化学中键是共价键的一种，其特征是：以形成化学键的两个原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，故B项错误。【答案】B3下列分子中的键是由两个原子的s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是()AH2 BCCl4CCl2 DF2【解析】A项中H2是由两个1s轨道形成键；B项中Cl的3p轨道与C的2s轨道或2p轨道形成键；C项是由两个3p轨道形成键；D项中是由两个2p轨道形成键。【答案】A4下列事实不能用键能的大小来解释的是() 【导学号：90990035】AN元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定B稀有气体一般难发生反应CHF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱DF2比O2更容易与H2反应【解析】由于N2分子中存在NN，键能很大，破坏共价键需很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱；由于HF的键能大于HO，所以更容易生成HF。【答案】B5下列说法中能说明BF3分子中的4个原子位于同一平面的是()A任意两个BF键间的夹角相等B3个BF键键能相等C3个BF键键长相等D任意两个BF键间的夹角为120【解析】键参数中，键能和键长是用于判断共价键稳定性的依据，而键角是判断分子立体构型的依据。3个BF键间的夹角均为120时，正好构成一个以B原子为中心的平面结构，因此4个原子共平面。【答案】D6根据键的成键特征判断C=C的键能与CC键能的数量关系()A双键的键能等于单键的键能的2倍B双键的键能大于单键的键能的2倍C双键的键能小于单键的键能的2倍D无法确定【解析】由于键的键能比键的键能小，双键中有一个键和一个键，所以双键的键能小于单键的键能的2倍。【答案】C7根据下表中所列的键能数据，判断下列分子中最不稳定的是() 【导学号：90990036】化学键HHHClHBrBrBr键能/kJmol1436.0431.8366193.7A.HCl BHBrCH2 DBr2【解析】键能越小，键长越长，共价键越不牢固，分子越不稳定。【答案】D8N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示键，下列说法中不正确的是()AN2分子与CO分子中都含有三键BCO分子与N2分子中的键并不完全相同CN2与CO互为等电子体DN2与CO的化学性质相同【解析】从题图可以看出，N2分子与CO分子中均含有一个键和两个键，所以二者都含有三键，A项正确；N2分子中的键是由每个氮原子各提供两个p电子以“肩并肩”方式形成的，而CO分子中的一个键是由氧原子单方面提供电子对形成的，B项正确；N2与CO的原子总数和价电子总数均相同，互为等电子体，二者化学性质相似，但并不完全相同，C项正确、D项错误。【答案】D9B3N3H6与C6H6是等电子体，则下列说法不正确的是()AB3N3H6能发生加成反应和取代反应BB3N3H6具有碱性CB3N3H6各原子在同一平面上DB3N3H6不能使酸性高锰酸钾溶液褪色【解析】苯所有原子都在同一平面上，能发生加成反应和取代反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不具有碱性，而B3H3H6具有相似的性质，故B错误。【答案】B10(1)如图，写出下列价键的名称，并各举一例说明含有这种价键类型的物质。化学键类型举例(2)某有机物的结构式如下：则分子中有_个键，_个键。【解析】(1)中的原子轨道是“头碰头”重叠，属键，中的原子轨道是“肩并肩”重叠，属键；(2)共价双键有一个键、一个键，共价三键有一个键、两个键，故中有7个键、3个键。【答案】(1)化学键类型ss 键sp 键pp 键pzpz键pypy键举例H2HClCl2N2N2(2)7311某些共价键的键能数据如下表(单位：kJ/mol): 【导学号：90990037】共价键HHClClBrBrHClHIIINNHOHN键能436243193432298151946463393(1)把1 mol Cl2分解为气态原子时，需要_(填“吸收”或“放出”)_kJ能量。(2)由表中所列化学键形成的单质分子中，最稳定的是_，最不稳定的是_；形成的化合物分子中最稳定的是_。(3)试通过键能数据估算下列反应的反应热：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H_。【解析】(1)键能是指气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，新键形成释放能量，则旧键断裂必然吸收能量，根据能量守恒定律断开1 mol ClCl键吸收的能量等于形成1 mol ClCl键释放的能量。(2)键能越大，化学键越稳定，越不容易断裂，化学性质越稳定，因此最稳定的单质为N2，最不稳定的单质是I2，最稳定的化合物是H2O，最不稳定的化合物是HI。(3)HE(反应物键能之和)E(生成物键能之和)(4362432432)kJmol1185 kJmol1。【答案】(1)吸收243(2)N2I2H2O (3)185 kJmol112原子数相同、最外层电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：_和_；_和_。(2)由短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有_和_。【解析】(1)仅由第二周期元素组成的共价分子，只能是由C、N、O、F组成的N2、CO、N2O、CO2等，而N2与CO的最外层电子总数均为10，N2O与CO2的最外层电子总数均为16，且原子数分别相等，符合题意。(2)只要原子总数相同，各原子最外层电子数之和也相同，即可互称等电子体，NO是三原子构成的离子，其最外层电子数(即价电子)之和为562118，SO2、O3均为三原子分子，价电子总数为6318。【答案】(1)N2OCO2N2CO(2)SO2O3能力提升13香蕉是我们喜爱的水果之一，香蕉产于南方，到北方之前是未成熟的，但买到的却是成熟的香蕉，这是因为喷洒了催熟剂的缘故。其中乙烯就是一种常用的催熟剂，下列对于乙烯中化学键的分析中正确的是()A在乙烯分子中有一个键、一个键B乙烯在发生加成反应时，断裂的是碳原子间的键C乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯，在该过程断裂的是CH 键D乙烯分子中的键关于镜面对称【解析】在乙烯分子中存在4个CH 键和1个CC 键，同时还含有1个CC 键，A错误；由于键要比键稳定，故乙烯在发生加成反应时断裂的是CC 键，B错误；由乙烯制得氯乙烯可看作是乙烯中的一个氢原子被氯原子取代，故断裂的是CH 键，C正确；键是轴对称，D错误。【答案】C14从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据：氧氧键数据OOO2O键长/1012m149128121112键能/kJmol1xyz498628其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为zyx；该规律性是()A成键的电子数越多，键能越大B键长越短，键能越大C成键所用的电子数越少，键能越小D成键时电子对越偏移，键能越大【解析】研究表中数据发现，O2与O的键能大者键长短。按此规律，O中氧氧键长比O中的长，所以键能要小。按键长由短而长的顺序氧氧OO2OO，键能为zyx。【答案】B15氰气的化学式为(CN)2，结构式为NCCN，性质与卤素的性质相似，下列叙述正确的是()A分子中既有极性键，又有非极性键B分子中NC键的键长大于CC键的键长C分子中含有2个键和4个键D不和氢氧化钠溶液发生反应【解析】分子中NC键是极性键；CC键是非极性键；成键原子半径越小，键长越短，N原子半径小于C原子半径，故NC键比CC键的键长短；(CN)2分子中含有3个键和4个键；由于与卤素性质相似，故可以和氢氧化钠溶液反应。【答案】A16等电子体的结构相似、物理性质相近，称为等电子原理。如N2和CO为等电子体。下表为部分元素等电子体分类、空间构型表。 【导学号：90990038】等电子体类型代表物质空间构型四原子24电子等电子体SO3平面三角形四原子26电子等电子体SO三角锥形五原子32电子等电子体CCl4四面体形试回答下列问题：(1)下面物质分子或离子的空间构型：BrO_，CO_，PO_。(2)由第二周期元素组成，与F2互为等电子体的离子有_。(3)C2O和_是等电子体，C2O离子具有较强的还原性，它能使酸性KMnO4溶液褪色，Mn原子在元素周期表中的位置是_，价电子构型为_。(4)HN3称为叠氮酸，常温下为无色有刺激性气味的液体。N的空间构型是_，与N互为等电子体的分子的化学式为_(写一种)。NH的电子式为_。(5)已知H3BNH3在一定条件下可逐步释放出氢气最终转化为氮化硼，因此可作为储氢材料。H3BNH3的等电子体的化学式为_。【解析】(1)互为等电子体的物质结构相似。BrO为四原子26电子体，所以其结构与SO相似，为三角锥形；CO为四原子24电子体，与SO3的结构相似，为平面三角形；同理可知PO为正四面体形。(2)F2为双原子18电子体，所以由第二周期元素组成，与F2互为等电子体的离子有O。(3)用N原子替换C2O中的C的原子可得等电子体N2O4。Mn的原子序数为25，价电子排布式为3d54s2，由周期序数电子层数，价电子数族序数，Mn位于第四周期第B族。(4)CO与N2互为等电子体，用CO替换N2，用O替换N，可知N与CO2互为等电子体，结构相似，所以是直线形。用S替换CO2中的2个O原子可得等电子体CS2，用N2替换CO2中的CO可得等电子体N2O。用O替换NH中的N，可知H2O与NH互为等电子体。所以